刘清高,袁香军
1.开封市天宇市政工程设计咨询有限公司,河南开封 475300
2.夏邑县建设委员会,河南商丘 476400
浅谈房屋建筑楼梯的设计与计算
刘清高1,袁香军2
1.开封市天宇市政工程设计咨询有限公司,河南开封 475300
2.夏邑县建设委员会,河南商丘 476400
随着城市化进程的加快和土地资源的紧张,高层住宅在城市住宅建设中逐渐占据重要地位,对高层住宅的楼梯设计与建设也不断提出更高的要求。本文对房屋建筑楼梯的组成及形式设计与计算进行了探讨。
房屋建筑;楼梯;设计;计算
楼梯的基本功能是解决不同楼层之间垂直联系的交通枢纽。
1)满足通行、疏散和物品搬运的要求;
2)符合结构、施工、防火要求;
3)坚固安全、经济合理;
4)注意美观。
1)梯段(俗称梯跑):
3级≤踏步,步数≤18级
3)栏杆扶手
2.1 .1 楼梯坡度
1)楼梯坡度表示方法:指梯段中各级踏步前缘的假定连线与水平面之间的夹角。
2)楼梯坡度表示方法:百分数,比值法,角度法;
3)常用楼梯坡度。
住宅建筑楼梯坡度较大,一般为33°42′,(1:1.5)左右。而户内楼梯坡度最大(跃层建筑),可以达到45°。坡度达到60°以上的属于爬梯的范围。坡道的坡度一般在15°以下,若坡度在6°或者说是在1:12以下的,属于平缓的坡道。坡道的坡度达到1:10以上,就应采取防滑措施。
踏步由踏步面和踏步踢板组成。
住宅建筑楼梯的踏步尺度:步高h=150~175mm、步宽b=250~300mm。
为了满足人们行走安全舒适,又少占面积,在不增加梯段长度的情况下,对踏步可采取下列措施增加踏步的宽度,将踏步面出挑20~40mm,使踏步的实际宽度大于其水平投影宽度。
1)梯段宽度:这里指的净宽,是墙边到扶手中心线的距离;
2)梯段宽度确定。
(1)根据人流股数确定其宽度:
每股人流其通行宽度:550+(0~150)mm,同时,需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定。
(2)根据安全疏散 :一般不小1 100mm。
住宅套内楼梯的净宽,当一边临空时≥0.75m;当两侧有墙时其宽度≥0.9m六层以下的住宅一边设有栏杆扶手时其宽度≮1.0M;
1)平台的宽度≮梯段的宽度且≮1.1M,以保证在平台处的人流通行和家具搬运;
2)如在平台处设有消火栓,则应扣除它所占宽度;
3)对于不改变行进方向的中间平台(双跑直梯式)及通向走廊楼层的楼层平台不受此限制。
所谓梯井,系指梯段之间形成的空档,以60~200mm为宜。公共建筑楼梯井的净宽不应小于150mm。当梯井宽度大于500mm时,常在平台处设水平保护栏杆或其他方坠落措施;有儿童经常使用的楼梯,必须采取安全措施。
1)净空高度包括梯段部位和平台部位的净空高度,其高度应保证人流通行和家具搬运;
2)梯段净高:指踏步前缘到顶部梯段底面的垂直距离,要求≥2 200mm;
3)平台净高:平台面(楼地面)顶部到平台梁底面的垂直距离,要求≥2 000mm。
2.7 .1 设置条件
1)当梯段的垂直高度大于1.0m时,应当在梯段的临空面设置栏杆;
2)楼梯至少应在临空一侧设置扶手;
3)当设计人流为三股人流(大于1.4m),应两侧设扶手;
4)当设计人流为四股人流(大于2.2m),应加设中间扶手。
2.7 .2 要求
1)室内栏杆的高度自踏步前缘线量≮0.9m;
2)室外楼梯栏杆高度≮1.05m;
3)高层建筑室外楼梯栏杆高度≮1.1m;
4)当梯井一侧水平扶手长度超过0.5m时,扶手高度≮1.0m。
在进行楼梯构造设计时,应对楼梯各细部尺寸进行详细的计算。现以平行双跑楼梯为例,说明楼梯尺寸计算的方法。
实例:某办公楼,层数为三层,二、三层人数均为270人,设两部等宽楼梯,改建筑耐火等级为二级,梯间墙厚240mm,定位轴线居中,建筑层高3m,设计为平行双跑楼梯,要求在底层平台下作出入口,设计该楼梯。
3.1 .1 踏步数量(n)及步高
根据层高H和初选步高h定每层踏步数n:
n=H/h
作为平行双跑楼梯,为了减少构件规格,常采用等跑梯段,因此踏步数n应为偶数。如计算出的n为奇数或非整数,则反过来调整步高h。该楼层高H=3 000mm, 初选步高h=150(150~175)mm n=H/h=3 000/150=20
3.1 .2 踏步的宽度(b)
对于住宅,楼梯坡度可适当大些,按照计算公式:2h+b=600 ,则
b=600-2h=600-2×150=300mm在设计中,b可取300mm,因步宽在260~300mm取值范围之内,符合设计要求。
3.1 .3 计算梯段的宽度(B1)
1)根据百人指标计算
B1=270×0.75/100=2.025
2)确定每部楼梯梯段宽度
B=A1/2=2.025/2=1.013m,但疏散楼梯的最小宽度不应小于1.1m,故取1.1m。
3.1 .4 确定平台宽度和标高
1)因平台的宽度大于或等于梯段的宽度,现取A=1 100;
2)平台标高:当每层楼体两跑的级数相等时,平台处于上下层高度的中点。本例一层平台的标高应为1.5m,二层平台标高应为4.5m;
3)平台下过人时的平台标高。
在平行双跑楼梯底层中间平台下设置入口通道时,为了保证平台梁底下净空高度不小于2 000mm,对底层楼梯需做必要的处理,常用处理方法如下:
1)降低楼梯中间平台下的地面标高
当室、内外地面有足够高差时可采用。入口处地坪标高低于室内地面标高,以满足净空高度,为了避免室外雨水进入室内,降低后的地坪标高必经高于室外地坪50~100mm,将室外台阶移至室内。
2)在底层楼梯变等跑梯段为长短跑梯段
增加底层楼梯第一个梯段的踏步数(为长跑梯段),可抬高底层中间平台的高度。适用于楼梯间进深较大,室内外高差较小的建筑。不足是增加了梯段构件的规格。
3)上述两种方法的结合
既降低中间平台下地面的标高,又增加第一跑楼段的踏步数。当层高不大、室内外地面高差有限时,可采用此种方法。
4)底层用直跑梯段
可为直行单跑楼梯或直行双跑楼梯,这种楼梯设计时需考虑入口处雨篷底下的净空高度>2 000mm。适用于楼梯间进深大、开间小的建筑;不足是由于受进深限制,往往起步设在室外。
在本例中,可将一层平台标高提高至1.8m
3.1 .5 计算梯段的长度L1
即梯段的水平投影长度,由于梯段最后一步与平台高度相同,故在计算中减去一个踏步的宽度,楼梯的水平投影长度D=踏面数×b,楼梯间进深最小净尺寸L=D+2A+2E(E为扶手中心线至平台或梯段边缘距离)。
总之,不同的建筑类型对楼梯性能的要求不同,楼梯的形式也不一样,所以在美观、刚度、建筑材料、荷载取值、计算等方面应进行精心的设计,以达到建筑使用适宜、方便、美观的功效。
TU229
A
1674-6708(2010)24-0117-02